摘要:為提高鋼橋面防撞墻骨架安裝的精度和效率,保證防撞墻線型、保護(hù)層等施工質(zhì)量并節(jié)約施工的時(shí)間、人工等成本,文章探究新的鋼筋錨板式安裝工法,采用錨板作為防撞墻底部與鋼梁的連接形式,一方面加強(qiáng)了防撞墻與鋼橋面的連接,提高了防撞墻的抗沖擊強(qiáng)度;另一方面可減少由于溫度應(yīng)力造成的鋼筋混凝土防撞墻開(kāi)裂的問(wèn)題,同時(shí)可提高這類(lèi)鋼橋面防撞墻骨架安裝的精度和效率,保證防撞墻線型、保護(hù)層等施工質(zhì)量并節(jié)約施工的時(shí)間、人工等成本,具有較好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:鋼橋面;防撞墻;鋼筋錨板式;施工技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):U443.7 A 42 149 2
0 引言
鋼箱梁橋因其施工速度快、跨越能力強(qiáng),近年來(lái)在我國(guó)橋梁建設(shè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,特別是在城市立交橋和跨線橋中的使用最為突出,相應(yīng)地其梁體的防撞墻結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展變化,常用的有鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。隨著交通等級(jí)的增加,對(duì)防撞結(jié)構(gòu)的要求也在提高,傳統(tǒng)鋼筋骨架焊接施工方法已經(jīng)不能滿足對(duì)施工質(zhì)量、施工效率等方面的要求。
為提高這類(lèi)鋼橋面防撞墻骨架安裝的精度和效率,保證防撞墻線型、保護(hù)層等施工質(zhì)量并節(jié)約施工的時(shí)間、人工等成本,需要探索新的安裝方法。
1 鋼筋錨板式安裝工法概述
本文探索的鋼筋錨板式安裝工法,可以有效提高鋼橋面防撞墻骨架安裝的精度和效率,保證防撞墻線型、保護(hù)層等,并相應(yīng)地節(jié)約施工的時(shí)間、人工等成本。
鋼筋錨板式鋼橋面防撞墻,其骨架由錨板與鋼筋組成,骨架完成后澆筑混凝土形成防撞墻,這種形式的防撞墻在鋼箱梁的設(shè)置也越來(lái)越多。相比以往鋼箱梁采用的鋼筋骨架焊接在鋼梁上作為骨架的形式,這種采用錨板作為防撞墻底部與鋼梁的連接形式,一方面加強(qiáng)了防撞墻與鋼橋面的連接,提高了防撞墻的抗沖擊強(qiáng)度;另一方面可減少由于溫度應(yīng)力造成的鋼筋混凝土防撞墻開(kāi)裂的問(wèn)題。
2 鋼筋錨板式安裝工法優(yōu)點(diǎn)
(1)相比以往在現(xiàn)場(chǎng)直接焊接錨板,本工法提前在加工場(chǎng)內(nèi)將錨板加工成鋼槽節(jié)段,能加快安裝效率,節(jié)省工期。
(2)本工法施工時(shí),在場(chǎng)內(nèi)定位架上加工,可提高錨板間的尺寸定位精度。
(3)鋼筋安裝縱向利用錨板預(yù)留孔定位,能大大地提高鋼筋間距準(zhǔn)確性和提高安裝效率;鋼筋橫向定位采用頂部和外側(cè)面拉定位線糾偏的方式,效果明顯。
(4)本工法中,鋼橋面防撞墻采用錨板作為與鋼筋混凝土防撞墻的連接,可減少由于鋼梁和混凝土防撞墻溫度脹縮不同導(dǎo)致的防撞墻開(kāi)裂。
(5)鋼橋平曲線段,采用控制點(diǎn)加密、減小鋼槽分段長(zhǎng)度、將鋼槽節(jié)段加工成弧形等方式對(duì)鋼槽線型進(jìn)行定位調(diào)整,及對(duì)鋼筋的有效定位能極大地提高防撞墻骨架安裝的線型,為后續(xù)防撞墻線型調(diào)整、保護(hù)層厚度調(diào)整做好保障,有利于保證防撞墻線型及結(jié)構(gòu)耐久性。
3 適用范圍
本工法適用于鋼橋面、鋼結(jié)構(gòu)臨邊防撞墻鋼筋錨板式安裝施工。
4 工藝原理
鋼橋面防撞墻鋼筋錨板式的安裝,分為錨板、鋼筋兩部分的安裝。見(jiàn)圖1。本工法根據(jù)吊裝重量、防撞墻平曲線調(diào)整的要求,提前將錨板加工成鋼槽節(jié)段,運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后安裝,不但能提前加工、安裝迅速,有利于縮短工期,還能保證錨板鋼槽節(jié)段加工尺寸的精度。鋼筋定位利用錨板預(yù)留孔和其他措施,確保鋼筋骨架位置準(zhǔn)確、線型平順,有利于防撞墻線型和保護(hù)層厚度的控制,從而提高防撞墻的外觀質(zhì)量、耐久性。與以往工法相比,本工法在保證施工安全的同時(shí),在施工效率、施工質(zhì)量等方面都有較大優(yōu)越性。
5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
5.1 施工工藝流程(圖2)
5.2 操作要點(diǎn)
5.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)人、材、機(jī)準(zhǔn)備。要求作業(yè)班組配備相應(yīng)的作業(yè)人員,如電工、電焊工等,特種作業(yè)人員要求全部持證上崗;防撞墻的錨板、鋼筋等在加工場(chǎng)內(nèi)開(kāi)始加工;準(zhǔn)備好焊接施工使用的電焊機(jī)、切割機(jī)及起重搬運(yùn)等設(shè)備,保證設(shè)備能滿足正常作業(yè)需求;鋼板的品種、規(guī)格、性能應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并滿足設(shè)計(jì)要求;鋼板進(jìn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定抽取試件且應(yīng)進(jìn)行屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和厚度偏差檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定[1]。
(2)橋面清理。將橋面堆放的材料、雜物等可能會(huì)影響作業(yè)的物品清除,對(duì)防撞墻底部鋼橋面進(jìn)行清掃,通過(guò)人工清掃、高壓水槍噴射清除鋼橋面的碎渣、污染物,如防撞墻底部鋼橋面已經(jīng)銹蝕,需對(duì)焊接部位進(jìn)行打磨去銹。
5.2.2 測(cè)量放樣
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)防撞墻位置進(jìn)行放樣,布置控制點(diǎn)。在直線段防撞放樣控制點(diǎn),設(shè)置間距為5~8 m;在平曲線段防撞墻處放樣控制點(diǎn),設(shè)置間距為1.5~2.5 m,有利于線型調(diào)整,確保線型平順、準(zhǔn)確。
測(cè)量放出控制點(diǎn)后,用油漆筆、電焊小段鋼筋頭等方式在橋面上做出相應(yīng)控制點(diǎn)的標(biāo)志,并由測(cè)量人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員及作業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交底。
5.2.3 錨板加工及安裝
5.2.3.1 錨板加工及安裝
根據(jù)防撞墻線型將錨板分節(jié)段加工成鋼槽,分段可采用編號(hào)的方式防止混亂,一般節(jié)段長(zhǎng)度劃分為5~8 m。在梁體曲線半徑較小處適當(dāng)減少分段,長(zhǎng)度為1.5~2.5 m一段,便于防撞墻鋼槽線型調(diào)整。當(dāng)鋼橋平曲線半徑R>100 m時(shí),可采用以直代曲調(diào)整線型,通過(guò)減小分段長(zhǎng)度調(diào)整;當(dāng)鋼梁平曲線半徑R<100 m時(shí),將錨板鋼槽加工成弧形節(jié)段,調(diào)整安裝線型,見(jiàn)圖3。加工在跨中、墩頂位置斷開(kāi),保留斷縫位置。鋼槽單元件(錨板)加工、除銹、防腐和單元件拼裝成節(jié)段,在加工場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行,利用加工場(chǎng)內(nèi)的定位架可提高拼裝精準(zhǔn)度,拼裝成節(jié)段后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)。
5.2.3.2 錨板(鋼槽節(jié)段)安裝定位
現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)彈線、目測(cè)、尺量等方式,確認(rèn)鋼槽安裝位置。采用汽車(chē)吊、手推車(chē)等方式將節(jié)段運(yùn)送至節(jié)段編號(hào)安裝位置上,通過(guò)人工移動(dòng)、撬棍頂推將鋼槽節(jié)段移放到位,檢查整體線型、鋼槽內(nèi)外面是否擺放正確,確認(rèn)無(wú)誤后先對(duì)單節(jié)段進(jìn)行臨時(shí)固定。臨時(shí)固定采用點(diǎn)焊方式在節(jié)段兩端頭附近進(jìn)行固定(見(jiàn)圖4)。定位時(shí)注意在墩頂、跨中位置預(yù)留2 cm寬斷縫。
5.2.3.3 鋼槽安裝焊接
以每?jī)傻罃嗫p之間作為一個(gè)焊接段,為降低焊接的殘余應(yīng)力減少鋼槽結(jié)構(gòu)的變形,每個(gè)焊接節(jié)段從中間往兩端焊接,鋼槽縱向鋼板兩側(cè)同步焊接。焊接到有橫向鋼板位置后,先焊接完橫向鋼板再繼續(xù)焊接縱向鋼板。焊接采用CO2氣保焊,一方面能防止因電壓過(guò)高和焊接操作不當(dāng)燒傷母材,另一方面不產(chǎn)生焊渣,無(wú)須清理焊渣。采用該焊接方式能有效保證焊接施工質(zhì)量,并且加快施工速度。
5.2.4 鋼筋加工及安裝
(1)鋼筋焊接施工之前,應(yīng)清除鋼筋、鋼板焊接部位以及鋼筋與電極接觸處表面上的銹斑、油污、雜物等;鋼筋端部當(dāng)有彎折、扭曲時(shí),應(yīng)予以矯直或切除[2]。
(2)鋼筋按照?qǐng)D紙要求下料加工,保證鋼筋骨架彎折角度、彎折長(zhǎng)度等尺寸的偏差符合要求。鋼筋在加工場(chǎng)內(nèi)加工成散件,再運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。
(3)鋼筋骨架定位。利用錨板上的預(yù)留孔作為鋼筋骨架縱向定位,將鋼筋骨架分成兩半,分別穿入錨板的預(yù)留孔,將鋼筋骨架點(diǎn)焊在鋼槽錨板上。直線段每5~8 m安裝一根,曲線段1.5~2.5 m安裝一根,安裝標(biāo)高、橫向位置根據(jù)放樣的控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。然后,以這些先安裝的鋼筋骨架作為定位,在頂部和外側(cè)面分別拉線作為后續(xù)鋼筋骨架安裝的定位線,保證其他骨架安裝的線型統(tǒng)一、平順。防撞墻骨架鋼筋利用定位線,調(diào)整標(biāo)高及橫向位置,確保墻體鋼筋骨架總體線型平順。骨架筋定位時(shí),在鋼筋與錨板接觸的兩個(gè)位置進(jìn)行點(diǎn)焊固定。
(4)鋼筋骨架閉口焊接。骨架定位后,按照設(shè)計(jì)要求,對(duì)鋼筋骨架底部開(kāi)口位置進(jìn)行焊接,采用單面焊接。為了保證焊接施工質(zhì)量,采用CO2氣體保護(hù)焊,焊接時(shí)保證焊縫長(zhǎng)度、飽滿度。
(5)其他鋼筋安裝。骨架鋼筋安裝完成后,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求安裝鉤筋、縱向鋼筋等,縱向鋼筋要求采用扎絲進(jìn)行綁扎,或者點(diǎn)焊固定;鉤筋要求長(zhǎng)度合適,既能勾住骨架筋兩側(cè),又能保證設(shè)計(jì)要求的保護(hù)層厚度。
6 結(jié)語(yǔ)
鋼筋錨板式安裝工法根據(jù)梁體防撞墻平曲線半徑大小,布設(shè)控制點(diǎn)和分不同長(zhǎng)度加工鋼槽節(jié)段(錨板),能夠有效控制錨板骨架安裝的線型,從而保證防撞墻的線型;鋼筋定位時(shí)利用錨板孔、兩面拉線等措施,有效保證骨架鋼筋安裝的準(zhǔn)確性和線型,為鋼筋保護(hù)層厚度控制打好基礎(chǔ),有利于防撞墻結(jié)構(gòu)的耐久性。
施工前,先將錨板加工成鋼槽節(jié)段,再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)安裝,能夠提前施工,與常規(guī)工法(直接在現(xiàn)場(chǎng)焊接鋼板)相比有利于保證工期,避免超工期產(chǎn)生的成本;鋼板拼裝成段后,起吊、運(yùn)輸更加方便、快速,節(jié)約了機(jī)械成本;錨板加工成段后安裝快速,減少了人工投入。
該工法的使用保證了鋼箱梁防撞墻的骨架施工、線型、保護(hù)層等質(zhì)量,有利于鋼箱梁防撞墻的美觀和結(jié)構(gòu)耐久性,具有較好的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]GB 50205-2020,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]JGJ 18-2012,鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程[S].
收稿日期:2022-12-20